EP1643154A1 - Resilient engine mount for mounting an internal combustion engine in a vehicle - Google Patents

Resilient engine mount for mounting an internal combustion engine in a vehicle Download PDF

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EP1643154A1
EP1643154A1 EP05020318A EP05020318A EP1643154A1 EP 1643154 A1 EP1643154 A1 EP 1643154A1 EP 05020318 A EP05020318 A EP 05020318A EP 05020318 A EP05020318 A EP 05020318A EP 1643154 A1 EP1643154 A1 EP 1643154A1
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EP
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elastic
motor
engine
ring
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EP05020318A
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Gerhard Seck
Klaus Beyler
Bernd Zawadzki
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Joern GmbH
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Joern GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00—Springs
    • F16F1/36—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
    • F16F1/373—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers characterised by having a particular shape
    • F16F1/3732—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers characterised by having a particular shape having an annular or the like shape, e.g. grommet-type resilient mountings
    • F16F1/3735—Multi-part grommet-type resilient mountings

Abstract

Elastic engine bearer comprises a multiple component elastomer-metal element having a central vertical metallic support tube with elastomer ring parts. The support tube and a lower elastomer ring part are each supported as supporting ring part with the lower front sides on a mounting support (19). Engine supports (20) are connected to the supporting ring part. An upper elastomer ring part lies on the engine supports as a clamping ring part. Preferred Features: The supporting ring part has an upper cylinder partial region and a lower conical partial region which tapers downward.

Description

Die Erfindung betrifft ein elastisches Motorlager zur Lagerung einer Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug.The invention relates to an elastic engine mount for mounting an internal combustion engine in a motor vehicle.

Allgemein bestehen solche elastischen Motorlager aus einem Elastomer-Metall-Element, welches einerseits an einem Aufbauträger des Kraftfahrzeugs abgestützt und andererseits an eine Motorstütze der Brennkraftmaschine angeschlossen ist.Generally, such elastic motor bearings consist of an elastomer-metal element, which is supported on the one hand on a structural support of the motor vehicle and on the other hand connected to a motor support of the internal combustion engine.

Ein bekanntes elastisches Motorlager (DE 23 60 857 C2) besteht aus einem inneren hochkant gestellten doppelkeilförmigen Metallteil, an dem eine Motorstütze der Brennkraftmaschine angeschlossen ist. An den vier Seitenflächen des Metallteils sind quaderförmige Gummikörper angehaftet, welche in einen diese umgebenden Metallrahmen unter Vorspannung eingepresst sind. Die Gummikörper werden bei vertikal sowohl nach unten als auch nach oben gerichteter Belastung auf Schub und Druck beansprucht. Je nach Neigungswinkel der Keile können dabei unterschiedliche Federkonstanten in vertikaler Richtung erzielt werden. Solche Motorlager sind relativ aufwendig und insbesondere für große Motoren in Nutzfahrzeugen vorgesehen.A well-known elastic engine mount (DE 23 60 857 C2) consists of an inner upright Asked double wedge-shaped metal part to which a motor support of the internal combustion engine is connected. On the four side surfaces of the metal part cuboidal rubber body are adhered, which are pressed into a surrounding metal frame under bias. The rubber bodies are subjected to thrust and pressure vertically both down and up. Depending on the angle of inclination of the wedges different spring constants can be achieved in the vertical direction. Such engine mounts are relatively expensive and intended especially for large engines in commercial vehicles.

Weiter ist ein Montageverfahren für ein elastisches Motorlager bekannt (DE 31 37 343 C2), welches aus einem zylinderförmigen Gummi-Metall-Teil mit radial innen- und außenliegenden Metallteilen und zwischen diesen Metallteilen daran festhaftend anvulkanisierten Gummikörpern besteht. Diese Gummikörper weisen in unterschiedlichen radialen Richtungen unterschiedliche Federkonstanten auf. Das Gummi-Metall-Teil wird in eine mit dem Fahrzeug starr verbundene etwa vertikal stehende zylindrische Aufnahme eingepresst. Durch die konstruktive Auslegung eines solchen Motorlagers wird eine Grundanpassung an die von Motor und Fahrzeug vorgegebenen Schwingungsverhältnisse erreicht. Eine Feinabstimmung des Lagers an unterschiedliche Motorlagerpunkte und/oder unterschiedliche Motorvarianten wird durch eine an die jeweiligen Gegebenheiten angepasste radiale Federkonstante mit einer zugeordneten bestimmten Winkelstellung beim Einpressen in die Aufnahme durchgeführt. Diese jeweiligen angepassten Winkelstellungen sind wegen des komplexen Schwingungsverhaltens der Gesamtanordnung theoretisch kaum vorhersagbar und müssen in der Regel durch Ausprobieren in Verbindung mit den erforderlichen Messungen gefunden werden. Damit ist die Bestimmung der geeigneten Winkellagen der Gummi-Metall-Teile und die jeweilige Einhaltung beim Einpressvorgang in der Serienfertigung aufwendig.Next, an assembly method for an elastic engine mount is known (DE 31 37 343 C2), which consists of a cylindrical rubber-metal part with radially inner and outer metal parts and between these metal parts thereon adhering vulcanized rubber bodies. These rubber bodies have different spring constants in different radial directions. The rubber-metal part is pressed into a rigidly connected to the vehicle approximately vertically standing cylindrical receptacle. Due to the structural design of such engine mount a basic adaptation to the engine and vehicle specified vibration conditions is achieved. A fine-tuning of the bearing to different engine bearing points and / or different engine variants is performed by an adapted to the particular circumstances radial spring constant with an associated specific angular position when pressed into the receptacle. These respective adjusted angular positions are theoretically barely predictable because of the complex vibration behavior of the overall arrangement and must usually be found by trial and error in conjunction with the required measurements. Thus, the determination of the appropriate angular positions of the rubber-metal parts and the respective compliance during the pressing process in series production is complicated.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber ein elastisches Motorlager zur Lagerung einer Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug vorzuschlagen, welches bei guter Funktion einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist, sowie eine einfache Anpassung der Federkonstante an unterschiedliche Lagerpunkte der Brennkraftmaschine und/oder unterschiedliche Ausführungen der Brennkraftmaschine zulässt.The object of the invention is in contrast to propose an elastic engine mount for mounting an internal combustion engine in a motor vehicle, which is simple in construction with good function and inexpensive to produce, and allows a simple adjustment of the spring constant to different bearing points of the engine and / or different versions of the engine.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved with the features of claim 1.

Gemäß Anspruch 1 ist das Elastomer-Metall-Element mehrteilig ausgebildet und besteht aus einem zentralen, vertikal ausgerichteten, vorzugsweise metallischen Stützrohr mit wenigstens zwei darauf aufgesteckten und übereinander angeordneten Elastomer-Ringteilen. Das Stützrohr und ein unteres Elastomer-Ringteil als Trag-Ringteil sind jeweils mit unteren Stirnseiten an einem Aufbauträger, beispielsweise einem Längsträger abgestützt, wobei die Motorstütze am elastischen Trag-Ringteil beabstandet zu dessen unterer Stirnseite angeschlossen ist. Ein oberes Elastomer-Ringteil als Spann-Ringteil liegt von oben her auf der Motorstütze an. Auf dem Spann-Ringteil und auf der oberen Stirnseite des Stützrohrs liegt eine Druckscheibe an, die durch das Stützrohr mit einer zentralen Schraube am Aufbauträger angeschraubt ist. Die axialen Erstreckungen der sich axial abstützenden Elemente sind dabei so dimensioniert, dass im betriebsmäßig statischen Zustand bei statischer Motorlast und/oder bei einer Ausfederung nach oben das Spann-Ringteil unter Vorspannung und/oder als elastischer Anschlag an der Motorstütze anliegt.According to claim 1, the elastomer-metal element is formed in several parts and consists of a central, vertically oriented, preferably metallic support tube with at least two attached thereto and stacked elastomeric ring parts. The support tube and a lower elastomer ring part as a support ring member are each supported with lower end faces on a structural support, such as a longitudinal member, wherein the motor support is connected to the elastic support ring member spaced from the lower end face. An upper elastomeric ring part as a clamping ring part abuts on the engine support from above. On the clamping ring part and on the upper end face of the support tube is located on a thrust washer, which is screwed through the support tube with a central screw on the body builder. The axial extent of the axially supporting elements are dimensioned so that in the operationally static state at static engine load and / or a rebound up the clamping ring member bears under pretension and / or as an elastic stop on the engine support.

Ein solches elastisches Motorlager ist einfach und kostengünstig aufgebaut und hat für den bevorzugten Einsatz in kleineren Nutzfahrzeugen eine gut geeignete Trag- und Schwingungsdämpfungsfunktion. Insbesondere weist ein solches Motorlager auch gegen abhebende Kräfte eine ausreichende Festigkeit mit geeigneter Federkonstante durch die Verwendung des durch die Druckscheibe nach oben abgestützten elastischen Spann-Ringteils auf. Die statischen Auflagekräfte der Brennkraftmaschine und die dynamischen Vertikalbelastungen werden überwiegend auf Schub mit einem Druckanteil aufgenommen. Durch Änderung alleine der Dimension des Stützrohres in seiner Länge und/oder in seinem Durchmesser kann auf einfache Weise die Federkonstante in vertikaler und/oder horizontaler Richtung geändert und an unterschiedliche Gegebenheiten angepasst werden.Such an elastic engine mount is simple and inexpensive and has a well-suited support and vibration damping function for the preferred use in smaller commercial vehicles. In particular, such an engine mount also against lifting forces on a sufficient strength with a suitable spring constant by the use of the upwardly supported by the pressure plate elastic clamping ring member. The static bearing forces of the internal combustion engine and the dynamic vertical loads are predominantly added to thrust with a pressure component. By changing only the dimension of the support tube in its length and / or in its diameter can be changed in a simple manner, the spring constant in the vertical and / or horizontal direction and adapted to different circumstances.

Vorzugsweise weist nach Anspruch 2 das Trag-Ringteil einen oberen Zylinder-Teilbereich und einen unteren, sich im Herstellzustand nach unten verjüngenden Konus-Teilbereich auf. Am Übergang vom Zylinder-Teilbereich zum Konus-Teilbereich ist ein radial abstehender Tragflansch für die Motorstütze ausgebildet, wobei der obere Teil des Konus-Teilbereichs einen größeren Durchmesser im Vergleich zum Zylinder-Teilbereich aufweist, so dass der Tragflansch zumindest teilweise vom Konus-Teilbereich unterstützt ist. Damit ergeben sich geeignete Trag- und Führungsfunktionen.Preferably, according to claim 2, the support ring part on an upper cylinder portion and a lower, in the manufacturing state downwardly tapering cone portion. At the transition from the cylinder portion to the cone portion a radially projecting support flange is formed for the motor support, wherein the upper part of the cone portion has a larger diameter compared to the cylinder portion, so that the support flange is at least partially supported by the cone section. This results in suitable support and leadership functions.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des Tragflansches nach Anspruch 3 ist dieser und/oder die Außenwand des Zylinder-Teilbereichs durch ein außen mit einem Gummifilm und/oder Gummistegen und/oder Gumminoppen überzogenes und mit dem Elastomermaterial verbundenes, vorzugsweise einvulkanisiertes Blechrohr mit stirnseitig abgebogenem Blechrohrflansch gebildet. Es kann dabei in an sich bekannter Weise ein gelochtes Blech verwendet werden, so dass Elastomermaterial durch die Blechlochung hindurch unmittelbar Verbindung mit dem äußeren Gummifilm und/oder den Gummistegen oder den Gumminoppen hat. Die Motorstütze ist mit einer entsprechend formangepassten Ausnehmung über den Zylinder-Teilbereich gesteckt und liegt auf dem Tragflansch im Bereich um diese Ausnehmung auf. Durch die an den Zylinder-Teilbereich formangepasste Ausnehmung wird die Motorstütze am Zylinder-Teilbereich in Horizontalrichtung festgelegt. Toleranzen bei der Herstellung solcher Ausnehmungen werden in den auf der Außenseite des Zylinder-Teilbereichs angebrachten Gummiauflagen, insbesondere in Gummistegen und/oder Gumminoppen aufgenommen, welche sich bei der Montage des Lagers an den Ausnehmungsdurchmesser anpassen und einen festen Sitz der Motorstütze gewährleisten.In a preferred embodiment of the support flange according to claim 3 this and / or the outer wall of the cylinder portion is formed by a outside with a rubber film and / or rubber sheets and / or rubber studs and connected to the elastomeric material, preferably vulcanized sheet metal tube with frontally bent Blechrohrflansch. It can be used in a conventional manner, a perforated plate, so that elastomeric material through the perforations through direct connection with the outer rubber film and / or the Gummistgen or rubber studs. The motor support is inserted with a correspondingly shaped recess over the cylinder portion and rests on the support flange in the area around this recess. Due to the shape adapted to the cylinder portion recess the engine support is set at the cylinder portion in the horizontal direction. Tolerances in the production of such recesses are added to the mounted on the outside of the cylinder portion rubber pads, especially in rubber ridges and / or rubber studs, which adapt to the recess diameter during assembly of the bearing and ensure a tight fit of the motor support.

In einer bevorzugten Weiterbildung nach Anspruch 4 ist radial außerhalb des Konusbereichs unter dem Tragflansch ein Ringanschlag aus Elastomermaterial angeformt, dessen Unterkante bei statischer Motorlast entsprechend einem vorbestimmten Anschlagweg gegenüber der unteren Stirnseite des Trag-Ringteils nach oben versetzt liegt. Damit werden bei üblichen Betriebsbedingungen Einfederungen nach unten im Konus-Teilbereich molekular aufgenommen und abgestützt. Bei großen Einfederungen mit großen Belastungen kommt der Ringanschlag zur Anlage und die vertikale Einfeder-Federkonstante steigt dadurch steil an, so dass dann zwar die Schwingungs- und Geräuschisolierung nicht mehr optimal sind, jedoch die Lagerung hochbelastbar und zerstörsicher ist.In a preferred embodiment according to claim 4, a ring stop made of elastomeric material is formed radially outside the cone region under the support flange, the lower edge is offset at static engine load corresponding to a predetermined stroke against the lower end face of the support ring member upwards. In this way, under normal operating conditions, downward deflections in the cone portion are molecularly absorbed and supported. With large deflections with large loads, the ring stop comes to rest and the vertical spring deflection spring increases steeply, so that then the vibration and noise insulation are no longer optimal, but the storage is highly resilient and destructive.

Um die Auflageeigenschaften des Trag-Ringteils zu verbessern wird mit Anspruch 5 vorgeschlagen, an der unteren Stirnseite eine mit einem Gummifilm und/oder Gummistegen überzogene und mit dem Elastomermaterial des Trag-Ringteils verbundene, vorzugsweise einvulkanisierte Blechringscheibe vorzusehen.In order to improve the support properties of the support ring member is proposed with claim 5, provided on the lower end face with a rubber film and / or rubber webs coated and connected to the elastomeric material of the support ring member, preferably vulcanized sheet metal washer.

Gemäß Anspruch 6 ist zur Abstützung abhebender Kräfte das obere Spann-Ringteil als Elastomerscheibe ausgebildet, deren radialer Außenrandbereich den Zylinder-Teilbereich des Trag-Ringteils radial überragt. In diesem Außenrandbereich ist ein nach unten zur Motorstütze hin gerichteter Druckring aus Elastomermaterial angeformt. Je nach Auslegung und Dimensionierung kann dieser Druckring im montierten Zustand bereits bei statischer Motorlast oder erst bei einer Ausfederung als dann wirkender Anschlag an der Motorstütze anliegen. Zweckmäßig weist der Druckring nach Anspruch 7 radial außen eine Zylinderform und radial innen eine sich nach unten verjüngende Konusform auf. Dadurch steigt bei zunehmendem Ausfederweg die Federkonstante stark an, wobei auch starke Ausfederbelastungen gut elastisch abgestützt werden.According to claim 6, the upper clamping ring part is designed as an elastomer disc for supporting abhebender forces whose radial outer edge region radially projects beyond the cylinder portion of the support ring portion. In this outer edge region, a downwardly directed towards the motor support pressure ring made of elastomeric material is formed. Depending on the design and dimensioning of this pressure ring in the assembled state may already be present at static engine load or only at a rebound then acting stop on the engine support. The pressure ring according to claim 7 expediently has a cylindrical shape on the outside and a conical shape tapering downwards radially on the inside. As a result, the spring constant increases sharply as the rebound travel increases, whereby even strong rebound loads are supported elastically.

Für eine Abdichtung des Zwischenraums zwischen dem Vorspann-Ringteil und der Motorstütze und gegen das Eindringen von Schmutz wird mit Anspruch 8 vorgeschlagen, dass gegenüber dem Druckring nach radial außen versetzt an der Elastomerscheibe des Vorspann-Ringteils eine umlaufende Dichtlippe angeformt ist. Diese Dichtlippe überragt den Druckring im Herstellzustand nach unten und liegt im Montagezustand unter Verformung und Vorspannung bei allen Ein- und Ausfederzuständen dicht an der Motorstütze von oben her an.For a seal of the gap between the biasing ring member and the engine support and against the ingress of dirt is proposed in claim 8, that with respect to the pressure ring radially outwardly offset on the elastomeric disc of the biasing ring member a circumferential sealing lip is formed. This sealing lip projects beyond the pressure ring in the manufacturing state down and is in the assembled state under deformation and bias in all input and Ausfederzuständen close to the engine support from above.

Nach Anspruch 9 weist die Dichtlippe einen gegenüber dem anschließenden Bereich formstabileren Randbereich als umlaufenden Wulst auf. Dadurch verformt sich bei der axialen Vorspannung und bei einer Ausfederung die Dichtlippe definiert nach außen. Wechselweise Verformungen nach innen und außen mit undefinierten Spannungszuständen, die zu Vorschädigungen neigen, werden vermieden.According to claim 9, the sealing lip on a dimensionally stable compared to the adjacent area edge region as a circumferential bead. As a result, deformed at the axial preload and a rebound, the sealing lip defines outward. Alternate inward and outward deformations with undefined stress states prone to previous damage are avoided.

An der Elastomerscheibe des Vorspann-Ringteils kann nach Anspruch 11 im radial inneren Bereich über dem Zylinder-Teilbereich des Trag-Ringteils, vorzugsweise unmittelbar um das Stützrohr ein nach unten gerichteter elastischer Abstützring angeformt sein. Je nach verwendeter Stützrohrlänge liegt dann dieser Abstützring unter Vorspannung am Zylinder-Teilbereich an und trägt zur Erhöhung der vertikalen Federkonstante des Lagers bei oder er ist davon beabstandet und hat hinsichtlich der vertikalen Federkonstante keine Funktion. Dieser elastische Abstützring ist somit ein Merkmal, welches in Verbindung mit einer ausgewählten, vorbestimmten Stützrohrlänge zur Einstellung und Dimensionierung, insbesondere der vertikalen Federkonstante, einsetzbar ist.At the elastomeric disc of the biasing ring member may be integrally formed according to claim 11 in the radially inner region over the cylinder portion of the support ring member, preferably immediately around the support tube downwardly directed elastic support ring. Depending on the support tube length used then this support ring is under bias on the cylinder portion and contributes to increase the vertical spring constant of the bearing or he is spaced therefrom and has no function with respect to the vertical spring constant. This elastic support ring is thus a feature which can be used in conjunction with a selected, predetermined support tube length for setting and dimensioning, in particular the vertical spring constant.

Nach Anspruch 8 erfolgt eine Grunddimensionierung für die axiale und radiale Federkonstante eines Motorlagers unter Berücksichtigung der jeweiligen Motorlast, der Motorstützenausbildung und des Einbauraums durch eine Anpassung der Größen- und Winkelverhältnisse an den Struktur-Teilbereichen des Trag-Ringteils, des Spann-Ringteils und des Stützrohrs sowie durch die Wahl des Elastomermaterials. Eine Feinanpassung und ―abstimmung der vertikalen und horizontalen Federkonstanten auf konkrete Motorlagerverhältnisse kann hier vorteilhaft mit nur sehr geringem Aufwand durch unterschiedliche Stützrohre mit unterschiedlichen Stützrohrlängen und/oder Stützrohraußendurchmessern erfolgen. Eine Variation dieser Stützrohre ist einfach möglich, wobei die aufwendiger herzustellenden Trag-Ringteile und Spann-Ringteile als Vulkanisierteile und Gleichteile jeweils mit gleichen Dimensionen und gleichen Gummihärten verwendet werden können. Längenänderungen der Stützrohre wirken sich dabei überwiegend in der vertikalen Federkonstante des Lagers aus, Durchmesseränderungen dagegen überwiegend in der horizontalen Federkonstante. Vorteilhaft kann dabei ein Motorlager an den einzelnen Lagerpunkt einer mehrfach gelagerten Brennkraftmaschine angepasst werden, d. h., dass z. B. bei vier Motorlagerpunkten jeweils Motorlager mit unterschiedlichen Stützrohrdimensionen bei gleichen Vulkanisierteilen verwendet werden. Damit kann insbesondere bei einem Nutzfahrzeug erreicht werden, dass Eigenfrequenzen des Motorlagersystems so eingestellt werden, dass es zu keinen Überlagerungen mit den Eigenfrequenzen des Fahrerhauses und einer Kühlanlage kommt, wobei Resonanzen vermieden und eine Geräuschentwicklung im Fahrerhaus reduziert wird.According to claim 8 is carried out a basic dimensioning for the axial and radial spring constant of an engine mount, taking into account the respective engine load, the engine support training and the installation space by adjusting the size and angular proportions of the structural portions of the support ring member, the clamping ring member and the support tube as well as by the choice of the elastomeric material. Fine adjustment and adjustment of the vertical and horizontal spring constants to concrete engine bearing conditions can be carried out here advantageously with very little effort by different support tubes with different support tube lengths and / or Stützrohraußternmessern. A variation of these support tubes is easily possible, the costly to be produced support ring parts and clamping ring parts can be used as Vulkanisierteile and equal parts each with the same dimensions and the same rubber hardness. Changes in length of the support tubes affect predominantly in the vertical spring constant of the bearing, diameter changes, however, predominantly in the horizontal Spring constant. Advantageously, an engine mount can be adapted to the individual bearing point of a multi-bearing internal combustion engine, ie, that z. B. at four engine mounts each engine mounts are used with different support tube dimensions in the same Vulcanisierungsilen. This can be achieved in particular in a commercial vehicle that natural frequencies of the engine mount system are set so that there is no interference with the natural frequencies of the cab and a cooling system, with resonances avoided and noise in the cab is reduced.

Bevorzugt sollen nach Anspruch 13 die Konuswinkel des Konus-Teilbereichs des Trag-Ringteils im Herstellzustand in einem Bereich von 25° bis 30° liegen. Es hat sich gezeigt, dass dann die vorstehenden Anpassungen und Abstimmungen mittels einer Variation der Stützrohre weitgehend unabhängig vom verwendeten Elastomermaterial sind, so dass zusätzliche Materialänderungen für solche Abstimmungen innerhalb relativ großer Grenzen nicht erforderlich sind und vorteilhaft Vulkanisierteile als Gleichteile eingesetzt werden können.Preferably, according to claim 13, the cone angle of the cone portion of the support ring member in the manufacturing state in a range of 25 ° to 30 °. It has been found that then the above adjustments and adjustments by means of a variation of the support tubes are largely independent of the elastomeric material used, so that additional material changes for such votes within relatively large limits are not required and advantageous vulcanizing be used as equal parts.

Mit Anspruch 14 wird der Einsatz mehrerer durch die Variation von Stützrohren unterschiedlich ausgelegter Motorlager zur Lagerung einer Brennkraftmaschine beansprucht.With claim 14, the use of a plurality of differently designed by the variation of support tubes engine mount for mounting an internal combustion engine is claimed.

Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.Reference to a drawing, the invention is explained in detail.

Es zeigen:

Fig. 1
einen Längsschnitt durch ein fertig montiertes elastisches Motorlager im statisch belasteten Zustand,
Fig. 2
einen Längsschnitt durch ein elastisches Motorlager nach Fig. 1 mit zusammengesteckten Einzelteilen, und
Fig. 3
eine Seitenansicht auf ein unteres Elastomer-Ringteil des elastischen Motorlagers.
Show it:
Fig. 1
a longitudinal section through a fully assembled elastic engine mount in statically loaded condition,
Fig. 2
a longitudinal section through an elastic engine mount of FIG. 1 with assembled items, and
Fig. 3
a side view of a lower elastomeric ring portion of the elastic motor bearing.

In Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch ein fertig montiertes elastisches Motorlager 1 mit statischer Belastung dargestellt, dessen Einzelteile und Zusammenbau anhand des Längsschnitts nach Fig. 2 erläutert werden:In Fig. 1 is a longitudinal section through a fully assembled elastic motor bearing 1 is shown with static load, the items and assembly will be explained with reference to the longitudinal section of FIG. 2:

Das elastische Motorlager 1 umfasst ein Elastomer-Metall-Element 2, welches mehrteilig ausgebildet ist und aus einem zentralen vertikalen metallischen und stabilen Stützrohr 3 mit zwei darauf aufgesteckten und übereinander angeordneten Elastomer-Ringteilen besteht. Das Trag-Ringteil 4 weist, wie auch aus Fig. 3 ersichtlich einen oberen Zylinder-Teilbereich 5 und einen unteren sich im Herstellzustand nach unten verjüngenden Konus-Teilbereich 6 auf, mit einem Konuswinkel von 25° bis 30°. Am Übergang vom Zylinder-Teilbereich 5 zum Konus-Teilbereich 6 ist ein radial abstehender Tragflansch 7 ausgebildet, welcher teilweise vom Konus-Teilbereich 6 unterstützt ist. Der Tragflansch 7 und die Außenwand des Zylinder-Teilbereichs 5 sind durch ein einvulkanisiertes Blechrohr 8 gebildet, welches mit einem Gummifilm überzogen ist und axial verlaufende abstehende Gummistege 9 trägt. Das Blechrohr weist zur Ausbildung des Tragflansches 7 einen unteren stirnseitig abgebogenen Blechrohrflansch auf.The elastic motor bearing 1 comprises an elastomer-metal element 2, which is designed in several parts and consists of a central vertical metallic and stable support tube 3 with two attached and stacked on top of each elastomeric ring parts. The support ring part 4, as well as from Fig. 3 can be seen an upper cylinder portion 5 and a lower in the manufacturing state downwardly tapering cone portion 6, with a cone angle of 25 ° to 30 °. At the transition from the cylinder portion 5 to the cone portion 6 a radially projecting support flange 7 is formed, which is partially supported by the cone portion 6. The support flange 7 and the outer wall of the cylinder portion 5 are formed by a vulcanized sheet metal tube 8, which is coated with a rubber film and axially extending protruding rubber strip 9 carries. The sheet-metal tube has to form the support flange 7, a lower frontally bent Blechrohrflansch.

Radial außerhalb des Konus-Teilbereichs 6 ist unter dem Tragflansch 7 ein Ringanschlag 10 aus Elastomermaterial angeformt, dessen Unterkante gegenüber der unteren Stirnseite 11 des Trag-Ringteils 4 nach oben versetzt liegt. An dieser unteren Stirnseite 11 ist eine mit einem Gummifilm überzogene Blechringscheibe 12 einvulkanisiert.Radially outside the cone portion 6, an annular stop 10 is formed of elastomeric material under the support flange 7, the lower edge is offset from the lower end face 11 of the support ring member 4 upwards. At this lower end face 11, a coated with a rubber film sheet metal washer 12 is vulcanized.

Ein oberes Elastomer-Ringteil ist als Spann-Ringteil 13 in der Art einer Elastomerscheibe ausgebildet. Deren radialer Außenrandbereich überragt den Zylinder-Teilbereich 5 und dort ist ein nach unten gerichteter Druckring 14 aus Elastomermaterial angeformt. Der Druckring 14 weist radial außen eine Zylinderform und radial innen eine sich nach unten verjüngende Konusform auf.An upper elastomeric ring member is formed as a clamping ring member 13 in the manner of an elastomeric disc. Its radial outer edge region projects beyond the cylinder portion 5 and there is a downward pressure ring 14 from Elastomer material molded. The pressure ring 14 has radially outward a cylindrical shape and radially inwardly a downwardly tapering cone shape.

Zudem ist gegenüber dem Druckring 14 nach radial außen versetzt am Spann-Ringteil 13 eine umlaufende Dichtlippe 15 angeformt, die den Druckring 14 nach unten überragt. Diese Dichtlippe 15 weist einen gegenüber dem anschließenden Bereich formstabileren Randbereich als umlaufenden Wulst 16 auf. Zudem ist auch am oberen Außenrand des Spann-Ringteils 13 ein umlaufender kleiner Dichtwulst 17 angeformt.In addition, relative to the pressure ring 14 offset radially outward on the clamping ring member 13, a circumferential sealing lip 15 is formed, which projects beyond the pressure ring 14 downwards. This sealing lip 15 has a peripheral region which is more dimensionally stable in relation to the adjoining region than the peripheral bead 16. In addition, at the upper outer edge of the clamping ring member 13, a circumferential small sealing bead 17 is formed.

Weiter ist am Spann-Ringteil 13 im radial inneren Bereich über dem Zylinder-Teilbereich 5 des Trag-Ringteils 4 um das Stützrohr 3 herum ein nach unten gerichteter elastischer Abstützring 18 angeformt.Next, a downwardly directed elastic support ring 18 is formed on the clamping ring member 13 in the radially inner region above the cylinder portion 5 of the support ring member 4 to the support tube 3 around.

Im fertig montierten Zustand gemäß Fig. 1 sind das Stützrohr 3 und das Trag-Ringteil 4 mit ihren unteren Stirnseiten auf einem Aufbauträger 19, beispielsweise einem Längsträger des Fahrzeugs abgestützt. Eine teilweise dargestellte Motorstütze 20 ist mit einer an den Zylinder-Teilbereich 5 des Trag-Ringteils 4 formangepassten Ausnehmung 21 versehen und auf den Zylinder-Teilbereich 5 fest aufgesteckt, wobei die Gummistege 9 verformt werden und einen festen Halt der Motorstütze 20 auch bei unterschiedlichen Toleranzen der Ausnehmung 21 gewährleisten. Dabei liegt die Motorstütze 20 auf dem Tragflansch 7 im Bereich um die Ausnehmung 21 auf. Durch die statische Motorlast wölbt sich der untere Konus-Teilbereich 6 bei Verringerung seiner Höhe aus, wobei die Unterkante des Ringanschlags 10 entsprechend einem vorbestimmten Anschlagweg noch gegenüber dem Aufbauträger 19 nach oben versetzt liegt.In the assembled state shown in FIG. 1, the support tube 3 and the support ring part 4 are supported with their lower end faces on a structural support 19, for example, a longitudinal member of the vehicle. A partially illustrated motor support 20 is provided with a shape adapted to the cylinder portion 5 of the support ring part 4 recess 21 and firmly attached to the cylinder portion 5, wherein the rubber strips 9 are deformed and a firm hold of the motor support 20 even at different tolerances ensure the recess 21. In this case, the motor support 20 rests on the support flange 7 in the region around the recess 21. Due to the static motor load, the lower cone portion 6 bulges when reducing its height, wherein the lower edge of the ring stopper 10 is offset according to a predetermined stroke even with respect to the structural support 19 upwards.

Auf dem Spann-Ringteil 13 und auf der oberen Stirnseite des Stützrohrs 3 liegt eine Druckscheibe 22. Durch diese hindurch und durch das Stützrohr 3 ist die Druckscheibe 22 mit einer zentralen Schraube 23 am Aufbauträger 19 angeschraubt. Die axiale Erstreckung des Stützrohrs 3 des Trag-Ringteils 4 und des Spann-Ringteils 13 sind dabei so dimensioniert, dass bei statischer Motorlast das Spann-Ringteil 13 unter Vorspannung von oben her an der Motorstütze 20 anliegt. Dabei ist die umlaufende Dichtlippe 15 nach außen ausgewölbt und liegt mit ihrem Wulst 16 bei allen betriebsmäßigen Ein- und Ausfederzuständen zur Abdichtung an der Motorstütze 20 an.On the clamping ring member 13 and on the upper end face of the support tube 3 is a thrust washer 22. Through this and through the support tube 3, the thrust washer 22 is screwed with a central screw 23 on the body 19. The axial extent of the support tube 3 of the support ring member 4 and the clamping ring member 13 are dimensioned so that at static engine load the clamping ring member 13 rests against the motor support 20 under bias from above. In this case, the circumferential sealing lip 15 is bulged outwards and rests with its bead 16 at all operational input and Ausfederzuständen to seal on the engine support 20 at.

Je nach Auslegung des Lagers liegt entweder bereits bei statischer Motorlast der Druckring 14 an der Motorstütze 20 an oder kommt erst bei einer Ausfederung nach oben als elastischer Anschlag an der Motorstütze 20 zur Anlage. Wenn der Druckring 14 als elastischer Anschlag wirkt, steigt die Federkonstante durch die Konusform bei zunehmender Verformung des Druckrings 14 stark an. Je nach Lagerdimensionierung liegt der elastische Abstützring 18 bei statischer Motorlast zur Erhöhung der vertikalen Federkonstante an der Oberseite des Zylinder-Teilbereichs 5 an oder ist davon beabstandet.Depending on the design of the bearing is either already at static engine load the pressure ring 14 to the motor support 20 or comes only with a rebound up as an elastic stop on the engine support 20 to the plant. When the pressure ring 14 acts as an elastic stop, the spring constant by the cone shape increases strongly with increasing deformation of the pressure ring 14. Depending on the bearing dimensioning of the elastic support ring 18 is at static engine load to increase the vertical spring constant at the top of the cylinder portion 5 or is spaced therefrom.

Diese vorstehenden Lagerauslegungen sind durch die Wahl unterschiedlicher Stützrohrlängen einfach ausführbar. Eine Variation der horizontalen Federkonstanten ist durch unterschiedliche Stützrohrdurchmesser möglich, wobei damit das Trag-Ringteil und/oder das Spann-Ringteil im aufgesteckten Zustand mehr oder weniger in Radialrichtung vorgespannt sind.These above bearing designs are easy to perform by choosing different support tube lengths. A variation of the horizontal spring constant is possible by different support tube diameter, so that the support ring member and / or the clamping ring member are biased in the plugged state more or less in the radial direction.

Claims (14)

Elastisches Motorlager zur Lagerung einer Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug
mit einem Elastomer-Metall-Element, welches einerseits an einem Aufbauträger des Kraftfahrzeuges abgestützt und andererseits an eine Motorstütze der Brennkraftmaschine angeschlossen ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Elastomer-Metall-Element (2) mehrteilig ausgebildet ist und aus einem zentralen, vertikal ausgerichteten, vorzugsweise metallischen Stützrohr (3) mit wenigstens zwei darauf aufgesteckten und übereinander angeordneten Elastomer-Ringteilen besteht,
dass das Stützrohr (3) und ein unteres Elastomer-Ringteil als Trag-Ringteil (4) jeweils mit unteren Stirnseiten am Aufbauträger (19) abgestützt sind, wobei die Motorstütze (20) am Trag-Ringteil (4) beabstandet zu dessen unterer Stirnseite (11) angeschlossen ist,
dass ein oberes Elastomer-Ringteil als Spann-Ringteil (13) von oben her auf der Motorstütze (20) anliegt,
dass auf dem Spann-Ringteil (13) und auf der oberen Stirnseite des Stützrohrs (3) eine Druckscheibe (22) anliegt, durch die und durch das Stützrohr (3), dieses mit einer zentralen Schraube (23) am Aufbauträger (19) angeschraubt ist, wobei die axialen Erstreckungen der sich axial abstützenden Elemente so dimensioniert sind, dass im betriebsmäßig statischen Zustand bei statischer Motorlast und/oder bei Ausfederungen nach oben das Spann-Ringteil (13) unter Vorspannung und/oder als elastischer Anschlag an der Motorstütze (20) anliegt.Elastic engine mount for mounting an internal combustion engine in a motor vehicle
with an elastomer-metal element, which is supported on the one hand on a structural support of the motor vehicle and on the other hand connected to a motor support of the internal combustion engine,
characterized,
that the elastomer-metal-element (2) is designed in several parts and consists of a central, vertically orientated, preferably metal support tube (3) with at least two plugged thereon and arranged above one another elastomeric ring parts,
that the support tube (3) and a lower elastomeric annular member are respectively supported as a supporting-ring part (4) with the lower end faces of the building support (19), wherein the motor support (20) on the supporting-ring part (4) spaced from the lower end side ( 11) is connected,
that an upper elastomer ring section as a tensioning ring section (13) from above is applied to the motor support (20),
in that a thrust washer (22) rests on the clamping ring part (13) and on the upper front side of the support tube (3), through and through the support tube (3), this with a central screw (23) on the structural support (19) is screwed, wherein the axial extent of the axially supporting elements are dimensioned so that in the operationally static state at static engine load and / or rebounds upward the clamping ring member (13) under bias and / or as an elastic stop the motor support (20) is applied. Elastisches Motorlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass das Trag-Ringteil (4) einen oberen Zylinder-Teilbereich (5) und einen unteren, sich im Herstellzustand nach unten verjüngenden Konus-Teilbereich (6) aufweist,
dass am Übergang vom Zylinder-Teilbereich (5) zum Konus-Teilbereich (6) ein radial abstehender Tragflansch (7) für die Motorstütze (20) ausgebildet ist, wobei der obere Teil des Konus-Teilbereichs (6) einen größeren Durchmesser im Vergleich zum Zylinder-Teilbereich (5) aufweist, so dass der Tragflansch (7) zumindest teilweise vom Konus-Teilbereich (6) unterstützt ist.Elastic engine mount according to claim 1, characterized in that
(4) and a lower, itself, comprises that the supporting-ring part of an upper cylinder portion (5) in the manufactured according tapered bottom cone portion (6)
that (5) a radially projecting flange (7) at the transition from the cylinder portion to the cone-portion (6) formed for the motor support (20), wherein the upper part of the cone portion (6) has a larger diameter compared to the Cylinder portion (5), so that the support flange (7) is at least partially supported by the cone portion (6). Elastisches Motorlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass der Tragflansch (7) und/oder die Außenwand des Zylinder-Teilbereichs (5) durch ein außen mit einem Gummifilm und/oder Gummistegen und/oder Gumminoppen überzogenes und mit dem Elastomermaterial verbundenes, vorzugsweise einvulkanisiertes Blechrohr (8) mit stirnseitig abgebogenem Blechrohrflansch gebildet sind, und
dass die Motorstütze (20) mit einer entsprechend formangepassten Ausnehmung (21) über den Zylinder-Teilbereich (5) gesteckt ist, und die Motorstütze (20) auf dem Tragflansch(7) im Bereich um die Ausnehmung (21) aufliegt.Elastic engine mount according to claim 2, characterized in that
that the support flange (7) and / or the outer wall of the cylinder portion (5) formed by a preferably vulcanized sheet metal tube (8) coated with a rubber film and / or rubber strips and / or rubber studs and connected to the elastomer material with Blechrohrflansch bent frontally are and
that the motor support (20) with a correspondingly shaped recess (21) over the cylinder portion (5) is inserted, and the motor support (20) on the support flange (7) in the region around the recess (21) rests. Elastisches Motorlager nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
dass radial außerhalb des Konus-Teilbereichs (6) unter dem Tragflansch (7) ein Ringanschlag (10) aus Elastomermaterial angeformt ist, dessen Unterkante bei statischer Motorlast entsprechend einem vorbestimmten Anschlagweg gegenüber der unteren Stirnseite (11) des Trag-Ringteils (4) nach oben versetzt liegt.Elastic engine mount according to claim 2 or 3, characterized
that radially outside the cone portion (6) under the support flange (7) an annular stopper (10) made of elastomeric material is formed whose lower edge at static engine load according to a predetermined stroke against the lower end face (11) of the support ring part (4) is offset above. Elastisches Motorlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Stirnseite (11) des Trag-Ringteils (4) durch eine mit einem Gummifilm und/oder Gummistegen überzogene und mit dem Elastomermaterial des Trag-Ringteils verbundene, vorzugsweise einvulkanisierte Blechringscheibe (12) gebildet ist.Elastic motor bearing according to one of claims 1 to 4, characterized in that the lower end face (11) of the support ring part (4) by a coated with a rubber film and / or Gummistgen and connected to the elastomeric material of the support ring member, preferably vulcanized sheet metal ring disc (12) is formed. Elastisches Motorlager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Spann-Ringteil (13) als Elastomerscheibe ausgebildet ist, deren radialer Außenrandbereich den Zylinder-Teilbereich (5) des Trag-Ringteils (4) radial überragt und in diesem Außenrandbereich ein nach unten zur Motorstütze (20) hin gerichteter Druckring (14) aus Elastomermaterial angeformt ist, welcher im montierten Zustand bei statischer Motorlast und/oder wenigstens bei einer Ausfederung nach oben unter Vorspannung und/oder als Anschlag an der Motorstütze (20) anliegt.Elastic motor bearing according to one of claims 1 to 5, characterized in that the upper clamping ring member (13) is formed as an elastomer disc whose radial outer edge region radially projects beyond the cylinder portion (5) of the support ring member (4) and in this outer edge region a downwardly to the motor support (20) directed towards pressure ring (14) made of elastomeric material is formed, which in the assembled state at static engine load and / or at least one rebound up under bias and / or as a stop on the motor support (20). Elastisches Motorlager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckring (14) radial außen eine Zylinderform und radial innen eine sich nach unten verjüngende Konusform aufweist.Elastic engine mount according to claim 6, characterized in that the pressure ring (14) radially outwardly has a cylindrical shape and radially inwardly has a downwardly tapering cone shape. Elastisches Motorlager nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass gegenüber dem Druckring (14) nach radial außen versetzt an der Elastomerscheibe des Spann-Ringteils (13) eine umlaufende Dichtlippe (15) angeformt ist, die den Druckring (14) im Herstellzustand nach unten überragt und im Montagezustand unter Verformung an der Motorstütze (20) dicht bei allen Ein- und Ausfederzuständen anliegt.Elastic motor bearing according to claim 6 or 7, characterized in that relative to the pressure ring (14) offset radially outward the elastomeric disc of the clamping ring member (13) has a circumferential sealing lip (15) is formed, which projects beyond the pressure ring (14) in the manufacturing state down and in the assembled state with deformation on the motor support (20) tightly against all input and Ausfederzuständen. Elastisches Motorlager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (15) einen gegenüber dem anschließenden Bereich formstabileren Randbereich als umlaufenden Wulst (16) aufweist.Elastic engine mount according to claim 8, characterized in that the sealing lip (15) has a relation to the subsequent area dimensionally stable edge region as a circumferential bead (16). Elastisches Motorlager nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass am oberen Außenrand des Spann-Ringteils (13) ein umlaufender kleiner Dichtwulst (17) zur Druckscheibe (22) hin angeformt ist.Elastic motor bearing according to one of claims 6 to 9, characterized in that at the upper outer edge of the clamping ring part (13) a circumferential small sealing bead (17) to the pressure plate (22) is formed out. Elastisches Motorlager nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an der Elastomerscheibe des Spann-Ringteils (13) im radial inneren Bereich über dem Zylinder-Teilbereich (5) des Trag-Ringteils (4), vorzugsweise unmittelbar um das Stützrohr (3) ein nach unten gerichteter elastischer Abstützring (18) angeformt ist, der je nach verwendeter Stützrohrlänge im montierten Zustand unter Vorspannung von oben her am Zylinder-Teilbereich (5) anliegt oder beabstandet davon ist.Elastic engine mount according to one of claims 6 to 10, characterized in that on the elastomeric disc of the clamping ring part (13) in the radially inner region over the cylinder portion (5) of the support ring part (4), preferably immediately to the support tube ( 3) a downwardly directed elastic support ring (18) is formed, depending on the used support tube length in the assembled state under bias from above the cylinder portion (5) is applied or spaced therefrom. Elastisches Motorlager nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Grunddimensionierung für die axiale und radiale Federkonstante eines Motorlagers (1) unter Berücksichtigung der Motorlast, der Motorstützenausbildung und des Einbauraums durch eine Anpassung der Größen- und Winkelverhältnisse an den Strukturteilbereichen des Trag-Ringteils (5), des Spann-Ringteils (13) und des Stützrohrs (3) sowie durch die Wahl des Elastomermaterials erfolgt, und dass eine Feinanpassung und Abstimmung der Federkonstanten auf konkrete Motorlagerverhältnisse, insbesondere an einzelnen Lagerpunkten eines Motors, bei Verwendung gleicher Trag-Ringteile (4) und Spann-Ringteile (13) und durch unterschiedliche Stützrohre (3) aus einem zur Verfügung stehenden Stützrohrsatz mit unterschiedlichen Stützrohrlängen und/oder Stützrohraussendruchmessern erfolgt.Elastic engine mount according to one of claims 1 to 11, characterized in that a basic dimensioning for the axial and radial spring constant of an engine mount (1) taking into account the engine load, the engine support training and the installation space by adjusting the size and angular proportions of the structural portions of the support Ring part (5), the clamping ring member (13) and the support tube (3) and by the choice of the elastomer material takes place, and that a fine adjustment and tuning of the spring constant on concrete engine bearing conditions, especially at individual bearing points of a motor when using the same support ring parts (4) and clamping ring parts (13) and by different support tubes (3) from an available support tube set with different support tube lengths and / or Stützrohraussendruchmessern takes place. Elastisches Motorlager nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Konuswinkel des Konus-Teilbereichs (6) des Trag-Ringteils (4) im Herstellzustand in einem Bereich von 25° - 30° liegt.Elastic motor bearing according to claim 12, characterized in that the cone angle of the cone portion (6) of the support ring part (4) in the manufacturing state in a range of 25 ° - 30 °. Motorlager nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Motorlager (1) zur Lagerung einer Brennkraftmaschine verwendet sind, die an die jeweiligen Verhältnisse an den zugeordneten Lagerstellen durch den Einsatz jeweils unterschiedlicher Stützrohre (3) bei jeweils gleichen Trag-Ringteilen (4) und gleichen Spann-Ringteilen (13) angepasst sind.Motor bearing according to claim 12 or 13, characterized in that at least two engine mounts (1) are used for mounting an internal combustion engine, the respective conditions at the associated bearing points by the use of different support tubes (3) in each case the same support ring parts (4 ) and the same clamping ring parts (13) are adapted.
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